JP3973024B2 - 撮像検査装置における８近傍点隣接比較方式による欠陥検出方法、欠陥検出システム - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、撮像検査装置における８近傍点隣接比較方式（又は８点近傍隣接比較方式）による斬新な欠陥検出方法、欠陥検出システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えば撮像検査装置を使用して液晶板等の液晶パターン（例えばＴＦＴ表示部）のように繰り返し同一のパターンが存在する被検査体の欠陥検出を行う場合、撮像装置にて当該パターン群を撮像し、その画像データから欠陥検出を行うようにしているが、このような欠陥検出方法は大きく分けるとパターンの絶対的な位置情報を基に欠陥を検出する方法（Pattern Matching等）と、パターンの位置とは独立に欠陥を検出する方法（隣接比較、ＤＲＣ（Design Rule Check）等）に分けられる。
ＬＣＤやＰＤＰ検査に適用する場合には、後者の方法が位置合わせの誤差がないため信頼性が高く一般的に採用されている方法である。
【０００３】
従来の撮像検査装置における近傍点隣接比較方式による欠陥検出方法について以下に説明する。
従来における欠陥検出方法は、撮像検査装置の撮像系にてパターン（例えばＴＦＴ表示部パターン）を撮像し、図１３に示すような多数のパターン像を含む画像データ５０を収集して、検査対象点Ａを挟んで隣接する４点（１），（２），（３），（４）のうち、左右又は上下の隣接点（２），（３）又は隣接点（１），（４）の平均値（輝度データ平均値）のどちらか一方を選定し検査対象点Ａとの比較点として検査対象点Ａの欠陥検出を行っていた。
又は、左右、上下の４個の隣接点（２），（３）、隣接点（１），（４）を使用しても、その４点の平均値と検査対象点Ａとの比較を行うだけであった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来の欠陥検出方法の場合には、基板の隅部側に存在するパターンの欠陥検出において、左右方向（又は上下方向）の隣接２点の比較を行うと、一方の隣接点は基板上となるため、左右（又は上下）２点の輝度データが大きく異なることになり、このため、擬似欠陥が多発するという不都合があった。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、欠陥検出過程を改良し、基板等の隅部領域等においても擬似欠陥が発生することがなく、高精度で欠陥検出を行うことができる撮像検査装置における８近傍点隣接比較方式による欠陥検出方法、欠陥検出システムを提供することを目的とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１記載の発明は、被検査体を撮像して得られる同一繰り返しパターンの検査部位の画像データを基に、８近傍点隣接比較方式により個々の検査部位の欠陥検出を行う撮像検査装置における８近傍点隣接比較方式による欠陥検出方法において、検査対象点を挟んで隣接する８点のうち、左右、上下又は斜め方向に隣接する３種の２点同士を優先順位を付けて順に比較し比較対象の適否判定を行う予備判定過程と、予備判定過程の判定結果に応じて検査対象点との比較に用いる最適な比較方向の２点の選定を行う選定過程と、選定過程にて選定した最適な比較方向の２点の平均値と検査対象点とを比較し、当該検査対象点の欠陥の有無の検出を行う過程と、を含むことを特徴とするものである。
【０００６】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の撮像検査装置における８近傍点隣接比較方式による欠陥検出方法において、前記予備判定過程は、検査対象点を挟んで隣接する左右、上下又は斜め方向の各２点を任意の順序で優先させて比較対象の適否判定を行うことを特徴とするものである。
【０００７】
請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の撮像検査装置における８近傍点隣接比較方式による欠陥検出方法において、前記予備判定過程は、コンピュータ制御におけるパイプライン処理により左右、上下又は斜め方向に隣接する３種の２点同士を優先順位を付けて順に比較することを特徴とするものである。
本発明の欠陥検出方法によれば、欠陥検出過程を改良し、検査対象点を挟んで隣接する８点のうち、左右、上下又は斜め方向に隣接する３種の２点同士を優先順位を付けて順に比較し比較対象の適否判定を行う予備判定過程を設け、予備判定過程の判定結果に応じて検査対象点との比較に用いる最適な比較方向の２点の選定を行い、選定した最適な比較方向の２点の平均値と検査対象点とを比較し、当該検査対象点の欠陥の有無の検出を行うものであるから、特に基板等の隅部領域等においても擬似欠陥が発生することがなく、高精度で検査対象点の欠陥検出を行うことができる。
【０００８】
請求項４記載の発明は、被検査体を撮像して得られる同一繰り返しパターンの検査部位の画像データを基に、８近傍点隣接比較方式により個々の検査部位の欠陥検出を行う撮像検査装置における８近傍点隣接比較方式による欠陥検出システムにおいて、被検査体を撮像し、撮像素子に結像する光源、レンズを含む撮像系と、撮像素子から出力される光電変換された画像データを画像処理し欠陥検出用の画像データを生成する画像処理部と、全体の制御を行う制御部と、制御部の制御の基に前記画像データにおける検査対象点を挟んで左右、上下又は斜め方向に隣接する８点のうち、いずれかの方向の隣接２点の輝度データの各々の優先順位を付けた比較演算、平均値演算等の各種の演算処理を行う演算処理部と、演算処理部の演算結果から検査対象点との比較に用いる最適な比較方向の２点の選定を行う選定部と、選定した最適な比較方向の２点の平均値と検査対象点の輝度データとを比較し、当該検査対象点の欠陥の有無の検出を行う欠陥検出部とを有することを特徴とするものである。
本発明の欠陥検出システムによれば、前記撮像系と、画像処理部と、制御部と、画像処理部と、演算処理部と、選定部と、欠陥検出部とを有する構成で、上述した欠陥検出方法を実現し、特に基板等の隅部領域等においても擬似欠陥が発生することがなく、高精度で検査対象点の欠陥検出を行うことができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態について詳細に説明する。
（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１の撮像検査装置の全体構成を示す概略ブロック図であり、この撮像検査装置は、例えば多数の同一パターン、すなわちＴＦＴ表示部、配線部のパターンが表面に上下左右に列設された液晶板２０を撮像し、撮像素子（ＣＣＤ素子）４に結像する光源２、レンズ３を含む撮像系１と、撮像素子４から出力される光電変換された画像データを画像処理し欠陥検出用の画像データを生成する画像処理部５と、全体の制御を行う制御部（ＣＰＵ）６と、制御部６の制御の基に前記画像データにおける検査対象点Ａを挟んで左右、上下又は斜め方向に隣接する８点のうち、いずれかの方向の隣接２点の輝度データの各々の任意の優先順位を付けた比較演算、平均値演算等の各種の演算処理を行う演算処理部７と、演算処理部７の演算結果から検査対象点Ａとの比較に用いる最適な比較方向の２点の選定を行う選定部８と、選定した最適な比較方向の２点の平均値と検査対象点Ａの輝度データとを比較し、当該検査対象点Ａの欠陥の有無の検出を行う欠陥検出部９と、欠陥検出用の画像の表示を行う表示部１０とを有している。
【００１０】
次に、上述した構成の撮像検査装置を使用した８近傍点隣接比較方式による欠陥検出方法を以下に詳述する。
本実施の形態１の８近傍点隣接比較方式による欠陥検出方法は、撮像系１により液晶板２０を撮像し、画像処理部５により欠陥検出用の画像データを生成して図２に原理的に示すような８近傍点隣接比較による検査対象点Ａの欠陥検出を行う。
すなわち、まず、演算処理部７は、制御部６の制御の基に、検査対象点Ａを挟んで隣接する８点のうち、左右、上下又は斜め方向に隣接する３種の２点同士を優先順位（例えば左右、上下、斜めの順）を付けて順に比較演算し、比較対象の適否判定を行う予備判定を実行する。
【００１１】
具体的には、検査対象点Ａの左右の２点（２），（６）の比較演算を行い、これら２点（２），（６）の輝度データが等しい場合には両側パターン同士は同様の形状が繰り返すパターンであると又は横方向の直線上にあると判定され、次に欠陥検出部９は２点（２），（６）の輝度データの平均値に明欠陥検出用の閾値ＴｈＢ（１００％以上）又は暗欠陥検出用の閾値ＴｈＤ（１００％以下）を乗じて、検査対象点Ａの輝度データとの比較演算を行い、当該検査対象点Ａの欠陥の有無の検出を行う。
すなわち、欠陥検出部９は検査対象点Ａの輝度データが、２点（２），（６）の輝度データの平均値に閾値ＴｈＢを乗じた値より大きい場合には、検出結果は明欠陥となる。また、検査対象点Ａの輝度データが、２点（２），（６）の輝度データの平均値に閾値ＴｈＤを乗じた値より小さい場合には、検出結果は暗欠陥となる。
【００１２】
次に、検査対象点Ａの左右の２点（２），（６）の比較演算を行い、これら２点（２），（６）の輝度データが等しくないと判定した場合には、選定部８は検査対象点Ａとの比較に用いる最適な比較方向の２点の選定を縦方向に切り替える。これにより、演算処理部７は、自動的に上下の２点（４），（８）の比較演算を行い、これら２点（４），（８）の輝度データが等しい場合には、次に欠陥検出部９は２点（４），（８）の輝度データの平均値に明欠陥検出用の閾値ＴｈＢ（１００％以上）又は暗欠陥検出用の閾値ＴｈＤ（１００％以下）を乗じて、検査対象点Ａの輝度データとの比較演算を行い、当該検査対象点Ａの欠陥の有無の検出を行う。
すなわち、欠陥検出部９は検査対象点Ａの輝度データが、２点（４），（８）の輝度データの平均値に閾値ＴｈＢを乗じた値より大きい場合には、明欠陥となる。また、検査対象点Ａの輝度データが、２点（４），（８）の輝度データの平均値に閾値ＴｈＤを乗じた値より小さい場合には、暗欠陥となる。
【００１３】
更に、検査対象点Ａの上下の２点（４），（８）の比較演算を行い、これら２点（４），（８）の輝度データが等しくないと判定された場合には、選定部８は検査対象点Ａとの比較に用いる最適な比較方向の２点の選定を斜め方向に切り替える。
これにより、演算処理部７が自動的に検査対象点Ａの斜めの２点（１），（５）又は（３），（７）の比較演算を行い、以降は上述した場合と同様に欠陥検出部９による明欠陥又は暗欠陥の検出が行われる。
【００１４】
このようにして比較される点を含むパターンが例えば基板の隅に存在するような場合でも、例えば自動的に横方向の比較検査を停止し、比較方向を縦方向に切り替えることによって従来のような擬似欠陥発生を無くすことができる。
また、上述した本実施の形態１では、演算処理部７と、選定部８、欠陥検出部９を用いたハードウェア構成にて２点比較処理、欠陥検出処理を行う場合を説明したが、図３に示すような制御部（ＣＰＵ）６によるパイプライン処理（複数の制御命令を順に出力する処理）にて一連の横、縦、斜めの優先順位を付けた２点比較処理を行うことが可能である。
【００１５】
次に、図４を参照して、例えばＴＦＴ表示部のパターン像３１、配線部のパターン像３２が表面に上下左右に列設され、隅部に基板端部３３が存在する液晶板の画像データ３０に基づく８近傍点隣接比較方式による欠陥検出方法について説明する。
この場合には、検査対象点Ａ’を含むＴＦＴ表示部のパターン像３１に横方向に隣り合う点（６）と基板端部３３上の点（２）との比較では、これら両者の輝度データは大きく異なるため、前記選定部８は２点比較方向を縦方向の２点（４）’，（８）’に切り替える。
【００１６】
これにより、演算処理部７は、自動的に上下の２点（４）’，（８）’の比較演算を行い、これら２点（４）’，（８）’の輝度データが等しい場合には、次に欠陥検出部９は２点（４）’，（８）’の輝度データの平均値と検査対象点Ａ’の輝度データとの比較演算を行い、当該検査対象点Ａ’の欠陥の有無の検出を行う。検査対象点Ａ’の輝度データが２点（４）’，（８）’の輝度データの平均値より小さい場合には、検査対象点Ａ’は暗欠陥となる。
この場合も、２点比較方向を横方向から縦方向に切り替えることによって従来のような擬似欠陥発生を無くすことができる。
【００１７】
次に、検査領域別の欠陥判定について図５乃至図８を参照して説明する。
図５はＴＦＴ表示部のパターン像３１内同士の８近傍点隣接比較方式による欠陥検出方法を、図６は配線部のパターン像３２の縦配線における８近傍点隣接比較方式による欠陥検出方法を示す。
また、図７は配線部のパターン像３２の横配線における８近傍点隣接比較方式による欠陥検出方法を示し、図８は配線部のパターン像３２の配線の交差点上の８近傍点隣接比較方式による欠陥検出方法を示す。
【００１８】
図５乃至図８において、検査対象点Ａの周辺領域を明暗に分けて８ビットのコードで表すと、下記表１のようになる。
【００１９】
【表１】

【００２０】
この結果、検査対象点Ａの周辺領域の値により各々独立の閾値と欠陥判定基準を与え、ＴＦＴ表示部と配線部との検査条件を変えることで、ＴＦＴ表示部、配線部の欠陥検査を同時に行う可能となる。
また、図８に示す交差点（横配線、縦配線の交差部分）における検査対象点Ａの場合、交差点を基準に特定の位置を検査対象点Ａとして特定でき、これにより、任意の位置にグレイレベルによらずに検査対象点Ａを指定して検査条件を設定できる。
【００２１】
（実施の形態２）
次に、図９乃至図１２を参照して本発明の実施の形態２について説明する。
図９は、ＤＲＣ（Design Rule Check）法を適用する方向変化の少ないランダムパターンを示すものである。ＤＲＣ法は微小欠陥検出に有効である。
【００２２】
図９に示すランダムパターンの検査対象点Ａに対して、横（左右）方向の隣接２点を比較し欠陥検出を行う場合には、図１０左欄に示すように、横方向の隣接２点（２），（６）に対する既述した場合と同様な比較演算が行われ、これら２点（２），（６）の輝度データが等しい場合には両側パターン同士は同様の形状が繰り返すパターンであると又は横方向の直線上にあると判定され、次に欠陥検出部９は２点（２），（６）の輝度データの平均値と検査対象点Ａとの比較を行い、検査対象点Ａの輝度データが２点（２），（６）の輝度データの平均値より小さいので検査対象点Ａは暗欠陥であるとする。
逆に、図１０右欄に示す場合には、検査対象点Ａの輝度データが２点（２），（６）の輝度データの平均値より大きいので検査対象点Ａは明欠陥であるとする。
【００２３】
次に、図９に示すランダムパターンの検査対象点Ａに対して、縦（上下）方向の隣接２点（４），（８）を比較し欠陥検出を行う場合には、図１１に示すように、縦方向の隣接２点（４），（８）に対する既述した場合と同様な比較演算が行われ、これら２点（４），（８）の輝度データが等しい場合には両側パターン同士は同様の形状が繰り返すパターンであると又は縦方向の直線上にあると判定され、次に欠陥検出部９は２点（４），（８）の輝度データの平均値と検査対象点Ａとの比較を行い、検査対象点Ａの輝度データが２点（４），（８）の輝度データの平均値より小さい図１１の上側に示す例の場合には検査対象点Ａは暗欠陥であるとする。
また、検査対象点Ａの輝度データが２点（４），（８）の輝度データの平均値より大きい図１１の下側に示す例の場合には検査対象点Ａは明欠陥であるとする。
【００２４】
次に、図９に示すランダムパターンの検査対象点Ａに対して、斜め方向の隣接２点（３），（７）を比較し欠陥検出を行う場合には、図１２に示すように、斜め方向の隣接２点（３），（７）に対する既述した場合と同様な比較演算が行われ、これら２点（３），（７）の輝度データが等しい場合には両側パターン同士は同様の形状が繰り返すパターンであると又は斜め方向の直線上にあると判定され、次に欠陥検出部９は２点（３），（７）の輝度データの平均値と検査対象点Ａとの比較を行い、検査対象点Ａの輝度データが２点（３），（７）の輝度データの平均値より小さい場合には検査対象点Ａは暗欠陥であるとし、また検査対象点Ａの輝度データが２点（３），（７）の輝度データの平均値より大きい場合には検査対象点Ａは明欠陥であるとする。
【００２５】
このように、本実施の形態１、２によれば、検査対象点Ａと隣接点との比較を行う前に、まず優先順位を付けつつ左右、上下又は斜め方向の隣接する比較点２点が同じレベルの輝度を有しているか否かを判断する予備判定を行い、予備判定を行った後、初めてこの両点が比較対象として適切であるとしてこの両点の平均値と検査対象点Ａとを比較し明、暗の判定により欠陥検出を行うものである。
【００２６】
この結果、特に液晶板等のパターンエッジ部での擬似欠陥を発生を防止し、高精度に検査対象点Ａの欠陥検出を行うことができる。
なお、本発明は面積をもったパターン上の欠陥検出の他、直線状のパターンの欠陥検出にも適用可能である。
【００２７】
【発明の効果】
本発明によれば、特に基板等の隅部領域等においても擬似欠陥が発生することがなく、高精度で検査対象点の欠陥検出を行うことができる撮像検査装置における８近傍点隣接比較方式による欠陥検出方法を提供できる。
また本発明によれば、撮像系と、画像処理部と、制御部と、画像処理部と、演算処理部と、選定部と、欠陥検出部とを有する構成で、本発明の欠陥検出方法を実現し、特に基板等の隅部領域等においても擬似欠陥が発生することがなく、高精度で検査対象点の欠陥検出を行うことができる撮像検査装置における８近傍点隣接比較方式による欠陥検出システムを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１の撮像検査装置の概略ブロック図である。
【図２】本実施の形態１の８近傍点隣接比較方式による欠陥検出方法の原理的説明図である。
【図３】本実施の形態１の欠陥検出方法におけるパイプライン処理の説明図である。
【図４】本実施の形態１の８近傍点隣接比較方式による基板上のパターンの欠陥検出方法の説明図である。
【図５】本実施の形態１の８近傍点隣接比較方式による表示部内の欠陥検出方法の説明図である。
【図６】本実施の形態１の８近傍点隣接比較方式による縦配線上の欠陥検出方法の説明図である。
【図７】本実施の形態１の８近傍点隣接比較方式による横配線上の欠陥検出方法の説明図である。
【図８】本実施の形態１の８近傍点隣接比較方式による交差点上の欠陥検出方法の説明図である。
【図９】本発明の実施の形態２のランダムパターンの説明図である。
【図１０】本実施の形態２の８近傍点隣接比較方式によるランダムパターン上の横方向の欠陥検出方法の説明図である。
【図１１】本実施の形態２の８近傍点隣接比較方式によるランダムパターン上の縦方向の欠陥検出方法の説明図である。
【図１２】本実施の形態２の８近傍点隣接比較方式によるランダムパターン上の斜め方向の欠陥検出方法の説明図である。
【図１３】従来の欠陥検出方法の概略説明図である。
【符号の説明】
１ 撮像系
２ 光源
３ レンズ
４ 撮像素子
５ 画像処理部
６ 制御部
７ 演算処理部
８ 選定部
９ 欠陥検出部
１０ 表示部
２０ 液晶板
３０ 画像データ
３１ パターン像
３２ パターン像
３３ 基板端部
Ａ 検査対象点
Ａ’検査対象点

Claims (4)

1. 被検査体を撮像して得られる同一繰り返しパターンの検査部位の画像データを基に、８近傍点隣接比較方式により個々の検査部位の欠陥検出を行う撮像検査装置における８近傍点隣接比較方式による欠陥検出方法において、
   検査対象点を挟んで隣接する８点のうち、左右、上下又は斜め方向に隣接する３種の２点同士を優先順位を付けて順に比較し比較対象の適否判定を行う予備判定過程と、
   予備判定過程の判定結果に応じて検査対象点との比較に用いる最適な比較方向の２点の選定を行う選定過程と、
   選定過程にて選定した最適な比較方向の２点の平均値と検査対象点とを比較し、当該検査対象点の欠陥の有無の検出を行う過程と、
   を含むことを特徴とする撮像検査装置における８近傍点隣接比較方式による欠陥検出方法。
2. 前記予備判定過程は、検査対象点を挟んで隣接する左右、上下又は斜め方向の各２点を任意の順序で優先させて比較対象の適否判定を行うことを特徴とする請求項１記載の撮像検査装置における８近傍点隣接比較方式による欠陥検出方法。
3. 前記予備判定過程は、コンピュータ制御におけるパイプライン処理により左右、上下又は斜め方向に隣接する３種の２点同士を優先順位を付けて順に比較することを特徴とする請求項１又は２記載の撮像検査装置における８近傍点隣接比較方式による欠陥検出方法。
4. 被検査体を撮像して得られる同一繰り返しパターンの検査部位の画像データを基に、８近傍点隣接比較方式により個々の検査部位の欠陥検出を行う撮像検査装置における８近傍点隣接比較方式による欠陥検出システムにおいて、
   被検査体を撮像し、撮像素子に結像する光源、レンズを含む撮像系と、撮像素子から出力される光電変換された画像データを画像処理し欠陥検出用の画像データを生成する画像処理部と、全体の制御を行う制御部と、制御部の制御の基に前記画像データにおける検査対象点を挟んで左右、上下又は斜め方向に隣接する８点のうち、いずれかの方向の隣接２点の輝度データの各々の優先順位を付けた比較演算、平均値演算等の各種の演算処理を行う演算処理部と、演算処理部の演算結果から検査対象点との比較に用いる最適な比較方向の２点の選定を行う選定部と、選定した最適な比較方向の２点の平均値と検査対象点の輝度データとを比較し、当該検査対象点の欠陥の有無の検出を行う欠陥検出部とを有することを特徴とする撮像検査装置における８近傍点隣接比較方式による欠陥検出システム。

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